最新盾構(gòu)法技術(shù)總結(jié)

1、廣東省建筑業(yè)新技術(shù)應(yīng)用示范工程應(yīng)用成果盾構(gòu)法施工總結(jié)廣東水電二局股份有限公司深圳地鐵2號(hào)線（蛇口線）東延段工程土建2226標(biāo)段二。年六月 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 一、工程概況2二、常規(guī)土壓平衡盾構(gòu)施工方法3 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 三、盾構(gòu)法與礦山法組合掘進(jìn)技術(shù)8 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 四、盾構(gòu)疊線施工技術(shù)11 HYPERLINK l bookmark126 o Current Docu

2、ment 五、質(zhì)量保證措施20 HYPERLINK l bookmark151 o Current Document 六、總結(jié)25一、工程概況1、分項(xiàng)概況盾構(gòu)法屬于盾構(gòu)掘進(jìn)與管片拼裝分部工程內(nèi)，其分項(xiàng)包括：盾構(gòu)掘進(jìn)、管片拼 裝、壁后注漿共三項(xiàng)分項(xiàng)工程。2、地理位置及周邊環(huán)境【大劇院站東門站區(qū)間】位于深南東路底下，線路呈東西走向。區(qū)間隧道 從大劇院站往東沿深南東路前行，下穿寶安南路人行隧道、16m寬暗渠、布吉河 橋、和平人行天橋、和平路立交橋、廣深鐵路立交、建設(shè)路立交橋、建設(shè)路人行 天橋，下穿一號(hào)線老街站至國(guó)貿(mào)站區(qū)間，再下穿人民南人行天橋、東門中路人行 隧道，到達(dá)東門南站。3、工程概況【大劇院站

3、東門站區(qū)間】隧道左右線總長(zhǎng)3302.857m,右線全長(zhǎng)1651.429m, 左線全長(zhǎng)1651.428m，均為地下線路。區(qū)間隧道線路平面上左線有5個(gè)曲線段， 右線有4個(gè)曲線段，隧道最大平曲線半徑為3000m，最小平曲線半徑為450m；線 間距12.2425.35m，隧道軌面埋深約19.25236.118m；隧道縱坡為“V”形 坡，隧道最大縱坡為26.808%。，最小縱坡為2%。，豎曲線左右線各5處。區(qū)間左、 右線隧道分別采用維爾特和海瑞克6 6280mm復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行施工， 盾構(gòu)掘進(jìn)斷面中6280mm，拼裝管片外徑中6000mm、內(nèi)徑中5400mm。礦山法隧道左 右線開挖長(zhǎng)904米，盾

4、構(gòu)空推拼裝管片通過(guò)。左、右線盾構(gòu)從大劇院站平行始發(fā)， 到達(dá)東門站前120m變?yōu)榀B加隧道出洞，右線（下洞）先于左線（上洞）始發(fā)和 到達(dá)。左、右線隧道上下凈距為2m。區(qū)間平面圖如下：本工程運(yùn)用了常規(guī)土壓平衡盾構(gòu)技術(shù)、盾構(gòu)機(jī)過(guò)礦山法隧道技術(shù)及疊線盾構(gòu)施工技術(shù)等新技術(shù)。使用新工藝新技術(shù)見下表:序號(hào)使用新技術(shù)名稱應(yīng)用部位應(yīng)用數(shù)量備注11.4.3盾構(gòu)法區(qū)間隧道2398 米土壓平衡法二、常規(guī)土壓平衡盾構(gòu)施工方法、施工流程盾構(gòu)法施工工藝流程圖、掘進(jìn)施工、正式掘進(jìn)施工階段采用試掘進(jìn)階段所掌握的最佳施工技術(shù)參數(shù)，結(jié)合具體的地質(zhì)情況，通過(guò)加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)，不斷完善施工工藝，控制地面沉降、掘進(jìn)之前由工程部土木工程師下達(dá)掘

5、進(jìn)指令與管片指令，主司機(jī)應(yīng)嚴(yán) 格按照掘進(jìn)指令上的各種參數(shù)進(jìn)行掘進(jìn)，拼裝管片應(yīng)按照管片指令上所注明的管 片布置形式進(jìn)行安裝。、掘進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)RSS系統(tǒng)給出的坐標(biāo)值嚴(yán)格地控制好盾構(gòu)機(jī)地姿 態(tài)，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)的水平位置或高程偏離設(shè)計(jì)軸線20啞時(shí)，便要進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)的 糾偏。且在糾偏過(guò)程中，每一循環(huán)盾構(gòu)機(jī)的糾偏值水平方向不超過(guò)9啞，豎直方 向不超過(guò)5啞。、掘進(jìn)過(guò)程中，嚴(yán)格控制和記錄好各組油缸的行程。在直線段，各組油 缸的行程差每循環(huán)不能超過(guò)20啞。、盾構(gòu)機(jī)在停止掘進(jìn)時(shí)，土倉(cāng)內(nèi)應(yīng)保持相應(yīng)的壓力，以防止在安裝管片 或停機(jī)時(shí)，掌子面發(fā)生坍塌。、在掘進(jìn)過(guò)程中，盾構(gòu)機(jī)的趨勢(shì)不能突變，每一個(gè)循環(huán)盾構(gòu)機(jī)的水平和 高程

6、的趨勢(shì)改變量不能超過(guò)2%。、在每個(gè)循環(huán)掘進(jìn)之后，必須由土木工程師對(duì)盾尾間隙進(jìn)行測(cè)量。將測(cè) 量數(shù)據(jù)記錄下來(lái)并將其輸入RSS系統(tǒng)，通過(guò)RSS系統(tǒng)計(jì)算后預(yù)測(cè)出下幾環(huán)管片的 布置形式。、背襯注漿與掘進(jìn)應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，背襯注漿是控制地表沉降的關(guān)鍵工序， 所以應(yīng)嚴(yán)格做到?jīng)]有注漿就不能掘進(jìn)。、盾構(gòu)掘進(jìn)施工全過(guò)程須嚴(yán)格受控，工程技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)地質(zhì)變化、隧 道埋深、地面荷載、地表沉降、盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)、刀盤扭矩、油缸推力、盾尾間隙、 油缸行程等各種測(cè)量和量測(cè)數(shù)據(jù)信息，正確下達(dá)每班的掘進(jìn)指令及管片指令，并 即時(shí)跟蹤調(diào)整。盾構(gòu)機(jī)主司機(jī)及其他部位操作人員必須嚴(yán)格執(zhí)行掘進(jìn)指令以及管 片指令，細(xì)心操作，對(duì)盾構(gòu)機(jī)初始出現(xiàn)的偏差應(yīng)及時(shí)

7、糾正，絕對(duì)不能使偏差累積， 造成超限。盾構(gòu)機(jī)糾偏時(shí)，糾偏量不要太大，以避免管片發(fā)生錯(cuò)臺(tái)和減少對(duì)地層 的擾動(dòng)。、施工人員應(yīng)逐日、逐項(xiàng)、逐環(huán)做好施工記錄，記錄內(nèi)容。、背襯注漿及二次補(bǔ)強(qiáng)注漿本標(biāo)段的背襯注漿采用同步注漿的方式，即注漿與盾構(gòu)掘進(jìn)同時(shí)進(jìn)行，通過(guò) 同步注漿系統(tǒng)及盾尾的注漿管，在盾構(gòu)向前推進(jìn)盾尾空隙形成的同時(shí)進(jìn)行。同步 注漿與盾尾空隙形成在瞬間產(chǎn)生，從而使周圍巖體獲得及時(shí)的支撐，可有效地防 止巖體的坍陷，控制地表的沉降。在采用EPB模式掘進(jìn)時(shí)，由于地層穩(wěn)定性差， 采用同步注漿方式的重要意義更為明顯。、注漿的目的與原則1）、使管片與周圍巖體的環(huán)形空隙盡早建立注漿體的支撐體系，防止洞室 巖壁坍陷

8、與地下水流失造成地層損失，控制地面沉降值。2）、盡快獲得注漿體的固結(jié)強(qiáng)度，確保管片襯砌的早期穩(wěn)定性。防止長(zhǎng)距 離的管片襯砌背后處于無(wú)支承力的漿液環(huán)境內(nèi)，使管片發(fā)生移位變形。3）、作為隧道襯砌結(jié)構(gòu)加強(qiáng)層，具有耐久性和一定強(qiáng)度。充填密實(shí)的注漿 體將地下水與管片相隔離，避免或大大減少地下水直接與管片的接觸，從而作為 管片的保護(hù)層，避免或減緩了地下水對(duì)管片的侵蝕，提高管片襯砌的耐久性。、注漿材料、配比與性能指標(biāo)根據(jù)不同的注漿方式和注漿部位，注漿材料及配比、性能指標(biāo)如下表。注漿材料配比和性能指標(biāo)表注漿方式配比備注水（kg）水泥（kg）細(xì)砂（kg）粉煤灰（kg）膨潤(rùn)土（kg）同步注漿35512077938

9、060一般段35518077931055洞口段補(bǔ)強(qiáng)注漿100100單液或雙液注：水泥采用425#普通酸硅鹽水泥。注漿的漿液采用惰性漿液，初凝時(shí)間為8小時(shí)左右?？箟簭?qiáng)度大于1.2Mpa， 施工前提供試驗(yàn)配合比報(bào)告。同步注漿采用盾構(gòu)機(jī)后配套附帶的同步注漿系統(tǒng)，補(bǔ)強(qiáng)注漿采用自備的注漿 泵，補(bǔ)強(qiáng)注漿管路系統(tǒng)及孔口管自制，與管片吊裝孔的配套，并配有泄?jié){閥。、注漿設(shè)備配套漿液在洞外拌制，采用自行設(shè)計(jì)的自動(dòng)攪拌站，拌制好的漿液自流至儲(chǔ)漿罐 中待注。、主要注漿參數(shù)1）、注漿壓力為充分充填盾構(gòu)施工產(chǎn)生的地層空隙，避免由此引起的地表沉陷，影響地表 建筑物與地下管線的安全；同時(shí)避免過(guò)大的注漿壓力引起地表有害隆起或破

10、壞管 片襯砌，并防止注漿損壞盾尾密封。理論上注漿壓力略大于地層土壓與水壓，一 般同步注漿可由同步注漿控制系統(tǒng)根據(jù)地層特點(diǎn)與掘進(jìn)狀態(tài)自動(dòng)控制，一般壓力 控制在0.150.25MPa，補(bǔ)強(qiáng)注漿壓力控制在0.250.4MPa。2）、注漿量同步注漿量根據(jù)盾構(gòu)施工背襯注漿注漿量經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式：Q=V 入其中：入指注漿率（一般取130%180%）V盾構(gòu)施工引起的空隙（m3）V=n（D2-d2）L/4L回填注漿段長(zhǎng)即預(yù)制管片每環(huán)長(zhǎng)度（預(yù)制管片每環(huán)長(zhǎng)1.5m）將實(shí)際數(shù)據(jù)代入得：Q = 3.14X（6.262 62）X1.5/4X1.3 （或 1.8）得出每環(huán)注漿量為4.96.8m3/環(huán)（1.5m），一般情況下為

11、5.0m3左右。補(bǔ)強(qiáng)注漿量具體由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定（以壓力控制為主，原則上不超過(guò)4kg/cm2）。3）、注漿速度同步注漿速度與掘進(jìn)速度相匹配，即V=10nV0 （D2-d2） /4其中：七為掘進(jìn)速度（cm/min）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)補(bǔ)強(qiáng)注漿可控制在1025L/min以內(nèi)，以獲得對(duì)巖層較為均勻的滲 透。4）注漿順序?yàn)榱耸弓h(huán)形間隙能較均勻地充填，并防止襯砌承受不均勻偏壓，采用左右對(duì) 稱注漿。同步注漿同時(shí)對(duì)盾尾預(yù)置的2個(gè)注漿孔進(jìn)行壓注，在每個(gè)注漿孔出口設(shè)置分 壓器，以便對(duì)各注漿孔的注漿壓力和注漿量進(jìn)行檢測(cè)與控制，從而獲得對(duì)管片背 后的對(duì)稱均勻壓注。補(bǔ)強(qiáng)注漿先壓注可能存在大的空隙一側(cè)、或軟巖、或節(jié)理裂隙較發(fā)育的一側(cè)。

12、5）注漿控制程序注漿工藝是實(shí)現(xiàn)注漿目的，保證地面建筑物、地下管線、盾尾密封及襯砌管片安 全的重要一環(huán)，因此必須嚴(yán)格控制，并依據(jù)地層特點(diǎn)及監(jiān)控量測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整各 種參數(shù)，確保注漿質(zhì)量和安全，做到萬(wàn)無(wú)一失。、注漿質(zhì)量保證措施在開工前制定詳細(xì)的注漿作業(yè)指導(dǎo)書，做到操作性、規(guī)范性和實(shí)用性。1）、注漿前進(jìn)行詳細(xì)的漿材配比試驗(yàn)，選定合適的注漿材料及漿液配比，保 證所選漿材配比、強(qiáng)度、耐久性等物理力學(xué)指標(biāo)符合業(yè)主和設(shè)計(jì)要求。2）、制訂詳細(xì)的注漿施工設(shè)計(jì)和工藝流程及注漿質(zhì)量控制程序，嚴(yán)格按要求 實(shí)施注漿、檢查、記錄、分析，及時(shí)做出P （注漿壓力）Q （注漿量）t （時(shí) 間）曲線，分析注漿效果，反饋指導(dǎo)下次注漿

13、，并及時(shí)報(bào)告業(yè)主和監(jiān)理及現(xiàn)場(chǎng)工 程師。3）、成立專業(yè)注漿作業(yè)組，由富有經(jīng)驗(yàn)的注漿工程師負(fù)責(zé)注漿技術(shù)工作。4）、根據(jù)洞內(nèi)管片襯砌變形和地面及周圍建筑物變形監(jiān)測(cè)結(jié)果，及時(shí)進(jìn)行 信息反饋，修正注漿參數(shù)設(shè)計(jì)和施工方法，發(fā)現(xiàn)情況及時(shí)解決。5）、做好注漿設(shè)備的維修保養(yǎng)，注漿材料供應(yīng)，保證注漿作業(yè)順利連續(xù)不 中斷進(jìn)行。、管片拼裝、管片的堆放及運(yùn)輸管片在出廠時(shí)須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度、復(fù)合設(shè)計(jì)要求的管片 才能容許出廠。管片進(jìn)場(chǎng)后，堆放不得超過(guò)三層，并在每層之間擱置點(diǎn)處安置方 木墊，每層之間應(yīng)上下對(duì)齊，凡有缺角、損邊、麻面的管片不得用于井下拼裝。 管片通過(guò)地面上的15T龍門吊將管片吊放在管片運(yùn)輸車上，

14、運(yùn)至管片安裝機(jī)位 置。、管片的起吊、移動(dòng)和拼裝用管片單軌吊機(jī)先將管片從運(yùn)輸車上取下，用雙軌吊機(jī)按管片安裝順序吊運(yùn) 至拼裝機(jī)能拾取的位置。管片運(yùn)輸機(jī)將管片輸送給拼裝機(jī)。管片拼裝時(shí)先就位底 部管片，然后自下而上左右交叉安裝，每環(huán)相鄰管片均布擺勻并控制環(huán)面平整度 和封口尺寸，封頂管片先搭接1200mm徑向推上，然后縱向插入成環(huán)。管片拼裝中應(yīng)保持盾構(gòu)穩(wěn)定狀態(tài)，并防止盾構(gòu)后退和已拼裝管片受損。在管片拼 裝機(jī)鉗牢管片操作過(guò)程中，施工人員退出管片拼裝范圍。、管片間的螺栓連接成環(huán)管片均有縱、環(huán)向螺栓連接，環(huán)向螺栓每環(huán)配12枚，縱向螺栓每環(huán)配 10枚。其連接的緊密度將直接影響到隧道的整體性能和質(zhì)量。因此每環(huán)拼裝

15、結(jié) 束后應(yīng)及時(shí)擰緊縱、環(huán)向螺栓，在推進(jìn)下一環(huán)時(shí)，應(yīng)在油缸的推力作用下，復(fù)緊 縱向連接螺栓。、管片拼裝的質(zhì)量控制管片拼裝允許偏差為：高程和平面土50mm；每環(huán)相鄰管片平整度4mm；縱向 相鄰環(huán)環(huán)面平整度5mm；襯砌環(huán)直徑橢圓度5%。；管片混凝土最大允許裂縫寬度 為 0.2mm。、管片拼裝的注意事項(xiàng)1）、管片襯砌環(huán)的縱縫不齊或各塊管片超前、不等將影響環(huán)面的平整度，造 成襯砌環(huán)碎裂，拼裝要求環(huán)面不平度小于3mm；施工中經(jīng)常檢查環(huán)面是否垂直于 隧道設(shè)計(jì)軸線，環(huán)面上下左右超前量小于20mm。2）、為提高成環(huán)軸線精度或調(diào)整管片在曲線上的襯砌，可運(yùn)用相鄰環(huán)高差來(lái) 彌補(bǔ)，但要避免過(guò)量，控制在4mm以內(nèi)（每4環(huán)

16、）。此曲線段要貼設(shè)不同厚度的 石棉橡膠板，便于曲線順利過(guò)渡。3）、襯砌成環(huán)后，在縱向螺栓擰緊前進(jìn)行襯砌環(huán)直徑橢圓度的測(cè)量，當(dāng)橢圓 度大于5%。時(shí)，進(jìn)行調(diào)整。4）、在拼裝管片時(shí)，油缸的回縮和復(fù)位應(yīng)根據(jù)管片拼裝的順序依次進(jìn)行，不 得把油缸一次性全部縮回，或等管片拼裝完畢后一次性復(fù)位。三、盾構(gòu)法與礦山法組合掘進(jìn)技術(shù)1、概述本區(qū)間右線 YDK31+840YDK32+153、YDK32+198.6YDK32+420 和左線 ZDK31+830ZDK32+153、ZDK32+207.2ZDK32+420 段隧道穿越中風(fēng)化、微風(fēng)化 地層，巖石強(qiáng)度最高達(dá)120mp，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)施工效率較低。為了加快工期，設(shè)計(jì)

17、在該地段采用了礦山法+盾構(gòu)法相結(jié)合的施工技術(shù)：先人工鉆爆礦山法形成凈空 直徑6400的隧道，然后盾構(gòu)機(jī)空推拼裝管片通過(guò)。2、主要施工技術(shù)盾構(gòu)過(guò)礦山法隧道剖面結(jié)構(gòu)如下圖所示:盾構(gòu)過(guò)礦山法隧道剖面圖、導(dǎo)臺(tái)施工礦山法隧道施工完成后在隧道底部施工一導(dǎo)向平臺(tái)。導(dǎo)臺(tái)支撐著盾構(gòu)機(jī) 并為盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)起導(dǎo)向作用，盾構(gòu)機(jī)在導(dǎo)臺(tái)上空載推進(jìn)并拼裝管片。導(dǎo)臺(tái)砼 強(qiáng)度等級(jí)C30，厚150mm，導(dǎo)臺(tái)斷面圓弓瓜與隧道中心夾角為60。每延米導(dǎo)臺(tái) 砼量為0.253m3。導(dǎo)臺(tái)施工順序鐵路橋以西礦山法隧道：從礦山法隧道西端里程ZDK31+830(YDK31+840) 處往東施工至1#、2#豎井橫通道ZDK32+143 ；再?gòu)牡V山法隧道

18、東端里程 ZDK32+153(YDK32+153)處往西施工至1#豎井橫通道YDK32+143處。鐵路橋以東礦山法隧道：從礦山法隧道西端里程ZDK32+207.2(YDK32+198.6)處往東施工至3#豎井橫通道ZDK32+329.5 ；再?gòu)牡V山法隧道 東端里程ZDK32+420(YDK32+420)處往西施工至3#豎井橫通道ZDK32+329.5 處。施工分段：每30米作為一個(gè)施工段。砼供應(yīng)和運(yùn)輸：采用商品砼，砼通過(guò)豎井井架葫蘆吊垂直運(yùn)輸采到井 底，再用汽車從豎井底運(yùn)輸?shù)焦ぷ髅?，人工用斗車運(yùn)送砼入倉(cāng)。4）澆筑方法：在澆筑段外周安裝模板，并測(cè)放澆筑面標(biāo)高，人工按設(shè)計(jì) 園弧斷面攤鋪?lái)牛盘涠?/p>

19、控制在1012cm，再采用振動(dòng)棒振搗密實(shí)，最后 人工修整符合設(shè)計(jì)斷面要求。、盾構(gòu)空載推進(jìn)盾構(gòu)機(jī)空載推進(jìn)依據(jù)刀盤與導(dǎo)向平臺(tái)間的關(guān)系，調(diào)整各組油缸的行程， 使盾構(gòu)姿態(tài)沿設(shè)計(jì)方向推進(jìn)。開始段推進(jìn)速度控制在1540mm/min，熟練后 控制在6085mm/min，總推力約300t，下部油缸壓力略大于上部油缸。曲線 段，計(jì)算出盾構(gòu)機(jī)每進(jìn)一環(huán)的偏轉(zhuǎn)角與鉸接油缸行程差和推進(jìn)油缸行程差。 盾構(gòu)推進(jìn)前復(fù)核鉆爆隧道與盾構(gòu)機(jī)軸線誤差，并調(diào)整鉸接油缸、推進(jìn)油缸， 保證盾殼與鉆爆隧道間的間隙，確保盾構(gòu)按隧道軸線推進(jìn)。、安裝管片管片安裝從隧道底部開始，先安裝標(biāo)準(zhǔn)塊，依次安裝相鄰塊，最后安裝 封頂塊。封頂塊安裝時(shí)先徑向插入

20、約6/7管片寬度，調(diào)整位置后緩慢縱向頂 推。管片塊安裝到位后，及時(shí)伸出相應(yīng)位置的推進(jìn)油缸頂緊管片，然后移開 管片安裝機(jī)。、管片背后豆礫石充填及注漿礦山法隧道凈空直徑6400,管片外徑6000，管片與隧道初襯之間有 20cm寬的環(huán)形空隙，在盾構(gòu)向前推進(jìn)的同時(shí)噴射豆礫石充填，并同步注入水 泥漿，使管片脫離盾尾時(shí)，由于豆礫石對(duì)管片的支撐，防止管片下沉產(chǎn)生錯(cuò) 臺(tái)，并增加盾構(gòu)向前推進(jìn)的摩擦力。管片背后同步注漿，使管片與地層緊密 接觸，提高支護(hù)效果。每環(huán)管片豆礫石充填量為5.84m3,采用510mm大小 的花崗巖。3、施工方法：、采用砼噴射機(jī)吹豆礫石，噴射機(jī)布置在盾構(gòu)刀盤前方約15米處，附 近堆放豆礫石，

21、豆礫石通過(guò)豎井葫蘆吊垂直運(yùn)輸和洞內(nèi)汽車水平運(yùn)輸?shù)絿娚?地點(diǎn)，壓縮空氣從豎井外壓縮機(jī)通過(guò)管道提供，盾構(gòu)往前推進(jìn)兩環(huán)，吹填豆 礫石兩環(huán)，吹填前先將盾構(gòu)刀盤與隧道初支的空隙處用袋裝礫石封堵，防止 吹填時(shí)豆礫石和漿液流出。按照從里到外、從下到上的吹填方法把盾體外的 空隙填滿，噴管操作人員站在焊接在刀盤上的施工平臺(tái)上。、同步注漿采用水泥漿，水泥漿水灰比1： 10.5： 1,注漿壓力現(xiàn)場(chǎng) 靈活控制，以將豆礫石填充飽滿、密實(shí)為原則。水泥漿初凝控制在8h、終凝 控制在12h左右。施工時(shí)根據(jù)漿液的流動(dòng)情況，適當(dāng)調(diào)整漿液水灰比以及膠 凝時(shí)間。、盾構(gòu)在3#豎井橫通道以西礦山法隧道空推時(shí)，由于盾構(gòu)前方隧道無(wú) 施工通道

22、，施工人員、壓縮空氣管道改從人閘室進(jìn)入。提前將豆礫石每隔20 米左右堆放在隧道內(nèi)，不足部分從盾構(gòu)人閘室輸送豆礫石。、管片外側(cè)二次注漿管片頂部豆礫石往往很難一次注漿充填密實(shí)，留有少量空洞，當(dāng)管片脫 出盾尾等第一次注漿凝固后，每隔4環(huán)打穿B或C環(huán)管片吊裝孔，檢查第一 次注漿效果，及時(shí)進(jìn)行第二次注入水泥。四、盾構(gòu)疊線施工技術(shù)1、概述盾構(gòu)隧道到達(dá)東門站前120m變?yōu)榀B加隧道出洞，右線（下洞）先于左線（上 洞）始發(fā)和到達(dá)。重疊段里程（Z） YDK32+996.162（Z）YDK33+116.162 （管片環(huán) 號(hào)：10201100），左、右線隧道上下凈距為2m。重疊段位于深南東路北側(cè)人 行道下方，地面建筑

23、物有振華大廈、富麗華大酒店，重疊段隧道頂部距地面埋深 約 9.33m9.67m。重疊隧道左線主要處于9-1 全風(fēng)化花崗巖、21-2-1、21-2-2強(qiáng)風(fēng)化花 崗巖片麻巖中、15-1全風(fēng)化凝灰質(zhì)粉砂巖、15-2強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)粉砂巖地層中， 局部地段（10501075環(huán)）隧道地質(zhì)為上軟下硬，洞身上部為15-2強(qiáng)風(fēng)化凝 灰質(zhì)粉砂巖，下部為15-3 中風(fēng)化凝灰質(zhì)粉砂巖。重疊隧道右線10201078環(huán)為全斷面21-3中風(fēng)化花崗巖片麻巖和21-4 微風(fēng)化花崗巖片麻，10791088環(huán)為上軟下硬，洞身上部為15-2，下部為 15-3 中風(fēng)化凝灰質(zhì)粉砂巖，10891101環(huán)為全斷面15-2強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)粉砂 巖。

24、地下水類型主要是上層滯水、孔隙承壓水、基巖裂隙水和巖溶裂隙水，水量 一般。一4.馴2.0m重疊隧道地質(zhì)剖面圖2、主要施工技術(shù)、對(duì)下洞采用滿堂紅鋼管支架進(jìn)行加固1）扣件式滿堂紅鋼管支架布置由于重疊隧道凈距只有2m，設(shè)計(jì)對(duì)右線（下洞）疊線段管片采取了加大配 筋的措施，在此基礎(chǔ)上，為了確保左線（上洞）盾構(gòu)掘進(jìn)施工時(shí)右線成型隧道的 安全，擬采取扣件式鋼管搭設(shè)滿堂支架對(duì)下洞進(jìn)行支撐加固，待盾構(gòu)機(jī)通過(guò)后再 拆除，根據(jù)隧道的地質(zhì)條件以及目前施工進(jìn)度情況，同時(shí)考慮電瓶車能通過(guò)鋼架 運(yùn)輸材料的條件，按照支撐穩(wěn)固、安裝拆除方便快捷且經(jīng)濟(jì)合理的原則進(jìn)行鋼管 支架設(shè)計(jì)。鋼管支撐布置詳見附圖。屈 li，. ii：|.；

25、m：l huh屆I網(wǎng) n A-dM ni1 Hni二邊明乳2）鋼管支架驗(yàn)算本計(jì)算利用有限元分析軟件midas GTS模塊針對(duì)鋼架加固對(duì)左線盾構(gòu)隧道進(jìn) 行二維施工階段分析模擬左線施工對(duì)右線產(chǎn)生的影響。本計(jì)算假設(shè)盾構(gòu)同步注漿 是及時(shí)和飽滿的，未盾構(gòu)施工擾動(dòng)、以及刀盤推力對(duì)地層參數(shù)的影響。計(jì)算模型：土體模型采用摩爾庫(kù)倫理想彈塑性本構(gòu)模型，盾構(gòu)管片和加固鋼結(jié)構(gòu)支架均 采用線彈性模型，計(jì)算模型如下：計(jì)算模型圖為較好的模擬左線隧道施工對(duì)右線隧道影響，將左線隧道按實(shí)際施工工況進(jìn) 行模擬。盾構(gòu)設(shè)備自重及豎向施工荷載約370t=3700KN，作用長(zhǎng)度10.7m，計(jì)算 按均勻作用在管片寬度上均布荷載，地面超載按2

26、0kpa考慮。通過(guò)施工工況的模 擬分析，可以得左線盾構(gòu)施工對(duì)右線已施工完畢隧道影響。模擬盾構(gòu)工況各步驟 結(jié)果見下圖，各工況位移情況如下:DWL4CMWTDZ步驟一：右線隧道施工架設(shè)支撐步驟三：左線施工TRIAL VERSICINC1SFLACTEHTD.aOC 6255.305l5D7.6ia 技花Ldl$ 230L5. L9-arareeMi丁0& 皿I E 2?0Kt+MJ 1脫+3.MIKC+BKI 4 9%U.E1X 泠 DQO !=(與苫 點(diǎn)1削站虹1 二廣岌:加礦 iq5%_123ZKBrDDI -1 OUMCfOM ?繇-1.S8泗&皿 SIR；,-2Tfi27TBKW -3JW

27、IWe*aK-4.Q113e*-E J17D3t+DO e.reK!1t*DKiIJHIT 1 KH . 11IBATA. 13:31, S-Lisi 3Up /猊()上線（左線）施工工況，下線（右線），受力狀況映弟碰1 二奇”您時(shí)如 ；：-1序疝.乙密g心w 口 g唯4詢印2能 WIG2&做5.raTle123 傾0192 站EDI3.01 I5-hX12g網(wǎng)加袒:土1弗翔 ；：；.1_Z2D桃2 B%4. DI0314. *：i*13. IT5 由網(wǎng)3$. L54E UNIT Hf . nI(UTA 1 CS : J. 女槃-Lua 5tp , in Px左線施匚（軸力）+1 .偵H.DM

28、Ke+OH+7.DMME-KMIC.P?IKe+al3.云醍衛(wèi)亡，L SL13. ft28 4 -5S4& 048I .WttT HI , IDkTA EE LL .Slip . E.n Hy左線施工（彎矩）結(jié)果分析：上部左線隧道施工過(guò)程中，在掘進(jìn)過(guò)程中螺旋機(jī)出土后，右線隧道頂部荷載 減少，對(duì)下部右線隧道沉降產(chǎn)生一定影響，主要體現(xiàn)為下線（右線）整體稍許上 浮。在上部左線隧道施工完畢后，由于盾構(gòu)機(jī)自重及施工荷載卸載，下部右線隧 道有也有上浮趨勢(shì)。通過(guò)增加內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)傳遞荷載，盾構(gòu)變形有所減少，在左線施工過(guò)程中，整 個(gè)右線隧道受力在允許范圍之內(nèi)。鋼管支架加固施工順序左線（上洞）盾構(gòu)機(jī)到達(dá)重疊隧道前，

29、先安裝好右線（下洞）重疊段前20 環(huán)（10201039環(huán)）鋼管支架，當(dāng)左線盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)至位于右線已安裝好20環(huán)鋼 管支架上方中心位置，即盾構(gòu)機(jī)刀盤到達(dá)1033環(huán)時(shí)，左線盾構(gòu)機(jī)每向前每掘進(jìn) 一環(huán)，鋼管支架同步向前延伸一環(huán)（可將最后一環(huán)鋼管支撐拆除安裝到最前面一 環(huán)，重復(fù)利用鋼管），始終使左線（上洞）盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)始終處于下洞20環(huán)鋼管 支撐加固區(qū)域的中心位置，以保護(hù)下洞的安全。如下圖所示：大劇線站、鋼管腳手架搭設(shè)1）、立桿立柱的縱橫向間距為按圖所示。頂托梁采用100X100木方，可調(diào)支撐托 節(jié)點(diǎn)。立桿腳部設(shè)置橫向掃地桿，縱向掃地桿應(yīng)采用直角扣件固定距底托不大 于200mm處，橫向掃地桿亦采用直角扣件固

30、定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。立桿上的對(duì)接扣件應(yīng)交錯(cuò)布置：兩相鄰立桿的接頭不應(yīng)設(shè)置在同步內(nèi)， 同步內(nèi)隔一根立桿的兩個(gè)相隔接頭在高度方向錯(cuò)開的距離不小于500mm；各接頭 中心至主節(jié)點(diǎn)的距離不小于步距的1/3。2）、縱向水平桿縱向水平桿應(yīng)設(shè)于立桿內(nèi)側(cè)，其長(zhǎng)度不小于3跨?？v向水平桿接長(zhǎng)采用對(duì)接扣件連接，對(duì)接扣件應(yīng)交錯(cuò)布置，兩根相鄰縱 向水平桿的接頭不宜設(shè)置在同步或同跨內(nèi)，不同步或不同跨兩個(gè)相鄰接頭在水平 方向錯(cuò)開的距離不小于500mm，各接頭中心至最近主節(jié)點(diǎn)的距離不大于縱距的 1/3。縱向水平桿作為橫向水平桿支座，用直角扣件固定在立桿上。支架同一步中，縱向水平桿應(yīng)四周交圈，用直角扣件與內(nèi)外角部立

31、桿固 定。滿堂紅鋼管支頂體系平面布置應(yīng)確保水平桿連續(xù)設(shè)置。3）、橫向水平桿主節(jié)點(diǎn)處必須設(shè)置一根橫向水平桿，用直角扣件連接，且嚴(yán)禁拆除。主 節(jié)點(diǎn)處兩個(gè)直角扣件的中心距不應(yīng)大于150mm，橫向水平桿與管片接觸的頂托梁 采用100X100木方，可調(diào)支撐托節(jié)點(diǎn)。橫向水平桿兩端均應(yīng)采用直角扣件固定在縱向水平桿上。4）、斜撐斜采用搭接方式連接，且搭接長(zhǎng)度不少于1m，等間距設(shè)置3個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件固 定，端部扣件蓋板邊緣至桿端距離不應(yīng)小于100mm，斜撐與管片接觸的頂托梁采 用100X100木方，可調(diào)支撐托節(jié)點(diǎn)。5）、扣件安裝扣件規(guī)格必須與鋼管外徑（48）相同。螺栓擰緊力不應(yīng)小于40N.m，且不應(yīng)大于65N.m。在

32、主節(jié)點(diǎn)處固定橫向水平桿、縱向水平桿斜撐等用的直角扣件、旋轉(zhuǎn)扣件 的中心點(diǎn)的相互距離不應(yīng)大于150mm。對(duì)接扣件開口應(yīng)朝上或朝內(nèi)。各桿件端伸出扣件蓋板邊緣的長(zhǎng)度不應(yīng)小于100mm。4）、支頂架搭設(shè)質(zhì)量要求支架搭設(shè)基本要求：橫平豎直、整齊清晰，圖形一致連接牢固，受荷安全不 變形。立桿垂直偏差其偏心距不大于25mm。水平桿的水平偏差：縱向水平桿的水偏差不大于30mm。橫向水平桿的水平 偏差不大于30mm。支架的步距，主桿橫距偏差不大于25mm?？奂o扣力一般控制在4555N.m內(nèi)，不得低于45N.m或高于60N.m。3、施工進(jìn)度計(jì)劃根據(jù)目前盾構(gòu)施工進(jìn)度情況，右線盾構(gòu)刀盤預(yù)計(jì)在2010年8月8日進(jìn)入加

33、 固區(qū)，在2010年8月15日出洞，考慮到鋼架底座與盾構(gòu)臺(tái)車及電機(jī)車軌枕共用， 鋼架施工安排如下：1）鋼架底座安裝：2010年8月8日2010年8月15日；2）前20環(huán)（10201039環(huán)）鋼管支架安裝：計(jì)劃在右線（下洞）盾構(gòu)機(jī) 出洞后開始安裝，且必須在左線盾構(gòu)到達(dá)加固區(qū)前完成，時(shí)間安排在2010年8 月15號(hào)2010年8月25日。3）10401101環(huán)鋼管支架安裝：隨著左線盾構(gòu)掘進(jìn)速度逐環(huán)拆除再安裝， 計(jì)劃時(shí)間安排：2010年9月2日2010年9月20日。4、勞動(dòng)組織安排鋼管支撐安裝人員組織見下表，分兩班作業(yè)：鋼管支撐安裝勞動(dòng)組織安排表項(xiàng)目技術(shù)員質(zhì)檢安裝工焊工電工安全合計(jì)人數(shù)22122222

34、25、對(duì)下洞的監(jiān)測(cè)1）監(jiān)測(cè)目的及內(nèi)容：成型管片的縱向垂直位移監(jiān)測(cè)，水平偏移監(jiān)測(cè)、管片凈空收斂。2）監(jiān)測(cè)布點(diǎn)水平收斂位移測(cè)點(diǎn)布置斷面和拱頂下沉測(cè)試斷面相同，每個(gè)斷面布置2對(duì)測(cè) 點(diǎn)，詳見斷面測(cè)點(diǎn)布置詳見下圖。3）量測(cè)方法：成型管片的縱向垂直位移監(jiān)測(cè)；采用水準(zhǔn)測(cè)量的方法測(cè)量遂道底正下方固定 位置的高程變化量。監(jiān)測(cè)精度與地表監(jiān)測(cè)相同。右線洞內(nèi)測(cè)點(diǎn)布置圖4）測(cè)量頻率1）、開挖面距測(cè)量目標(biāo)前后V2B時(shí)，1次/d；2）、開挖面距測(cè)量目標(biāo)前后V5B時(shí)，1次/2d；3）、開挖面距測(cè)量目標(biāo)前后5B時(shí)，1次/1周。5）數(shù)據(jù)處理每次量測(cè)提供各測(cè)點(diǎn)本次收斂和累計(jì)收斂報(bào)表，并結(jié)合工況繪制收斂時(shí)程 曲線及收斂數(shù)據(jù)曲線，并應(yīng)

35、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或回歸分析，必要時(shí)對(duì)收斂變化量大而 快的測(cè)點(diǎn)繪制沉降速率曲線。依據(jù)回歸分析、預(yù)測(cè)凈空收斂變化最終值；以收斂時(shí)間曲線為基礎(chǔ)，根 據(jù)收斂、收斂速率等分析、評(píng)定隧道的穩(wěn)定性。五、質(zhì)量保證措施施工全過(guò)程質(zhì)量保證、組織系統(tǒng)保證和工程質(zhì)量保證三個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量保 證體系，形成一個(gè)明確任務(wù)、職責(zé)及權(quán)限、互相協(xié)調(diào)、互相促進(jìn)的有機(jī)體系。對(duì) 現(xiàn)場(chǎng)施工中的關(guān)鍵問(wèn)題，薄弱環(huán)節(jié)采取針對(duì)性的措施和方法，加以重點(diǎn)控制和管 理，以保證達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。1、掘進(jìn)控制程序在盾構(gòu)掘進(jìn)中，保持土倉(cāng)壓力與作業(yè)面壓力（土壓、水壓之和）平衡是防止 地表沉降，保證建筑物安全的一個(gè)很重要的因素。土倉(cāng)壓力值P的選定。P值應(yīng)能與地層

36、土壓力和靜水壓力相抗衡，設(shè)刀盤 中心地層靜水壓力、土壓力之和為P0,則P=KxP0，K 一般取1.01.3，在地層 掘進(jìn)過(guò)程中根據(jù)地質(zhì)和埋深情況以及地表沉降監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行反饋和調(diào)整優(yōu)化。地 表沉降與工作面穩(wěn)定關(guān)系以及相應(yīng)措施對(duì)策見下表。地表沉降與工作面穩(wěn)定關(guān)系以及相應(yīng)措施與對(duì)策地表沉降信息工作面狀態(tài)P與P0關(guān)系措施與對(duì)策備注下沉超過(guò)基準(zhǔn)值工作面坍陷與失水P0增大p值PL分別表 示P的最大峰 值和最小峰值隆起超過(guò)基準(zhǔn)值支撐土壓力過(guò)大，土 倉(cāng)內(nèi)水進(jìn)入地層膈此減小p值土倉(cāng)壓力P的保持，主要通過(guò)維持開挖土量與排土量的平衡來(lái)實(shí)現(xiàn)?？赏ㄟ^(guò)設(shè)定掘進(jìn)速度、調(diào)整排土量或設(shè)定排土量、調(diào)整掘進(jìn)速度兩條途徑來(lái)達(dá)到。排土

37、量的控制排土量的控制是盾構(gòu)在土壓平衡工況模式下工作時(shí)的關(guān)鍵技術(shù)之一。理論上螺旋輸送機(jī)的排土量QS是由螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)決定的，當(dāng)推進(jìn)速 度和P值設(shè)定，盾構(gòu)機(jī)可自動(dòng)設(shè)置理論轉(zhuǎn)速N：QsfNVs設(shè)定的每轉(zhuǎn)一周的理論排土量SQs與掘進(jìn)速度決定的理論碴土量Q0相當(dāng)，即：Q0=AXVXn0A一切削斷面面積n0一松散系數(shù)V一推進(jìn)速度通常，理論排土率用K=QS/Q0表示。理論上，K等于1或接近1，這時(shí)碴土就具有低的透水性且處于良好的塑流 狀態(tài)。事實(shí)上，地層的土質(zhì)不一定都具有這種特性，這時(shí)螺旋輸送機(jī)的實(shí)際出土 量就與理論出土量不符，當(dāng)碴土處于干硬狀態(tài)時(shí)，因摩阻力大，碴土在螺旋輸送 機(jī)中的輸送遇到的阻力也大，同

38、時(shí)容易產(chǎn)生固結(jié)、阻塞現(xiàn)象，實(shí)際排土量將小于 理論排土量，則必須依靠增大轉(zhuǎn)速來(lái)增大實(shí)際出土量，以使之接近Q0。這時(shí)Q0 QS，KV1。當(dāng)碴土柔軟而富有流動(dòng)性時(shí)，在土倉(cāng)內(nèi)高壓力的作用下，碴土自 身有一個(gè)向外流動(dòng)的能力，從而使實(shí)際排土量大于螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)Q定的理論排 土量，這時(shí)，Q0VQS，K1，必須依靠降低螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)降低實(shí)際排土 量。當(dāng)碴土的流動(dòng)性非常好時(shí)，由于輸送機(jī)對(duì)碴土的摩阻力減小，有時(shí)還可能產(chǎn) 生碴土噴涌現(xiàn)象，這時(shí)，轉(zhuǎn)速很小就能滿足出土要求，K值接近于0。碴土的排出量必須與掘進(jìn)的挖掘量相匹配，以獲得穩(wěn)定而合適的支撐壓力 值，使掘進(jìn)機(jī)的工作處于最佳狀態(tài)。當(dāng)通過(guò)調(diào)節(jié)螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速仍不能達(dá)到理 想的出土狀態(tài)時(shí)，可以通過(guò)改良碴土的塑流狀態(tài)來(lái)調(diào)整。支撐介質(zhì)碴土具有的特性在土壓平衡工況模式下碴土應(yīng)具有以下特性：1）、良好的塑流狀態(tài)2）、良好的粘一軟稠度3）、低的內(nèi)摩擦力4）、低的透水性一般地層巖土不一定具有這些特性，從而使刀盤摩